EA013275B1 - Template carbon monolithic tubes with shaped micro-channels and a method for making the same - Google Patents

Template carbon monolithic tubes with shaped micro-channels and a method for making the same Download PDF

Info

Publication number
EA013275B1
EA013275B1 EA200800166A EA200800166A EA013275B1 EA 013275 B1 EA013275 B1 EA 013275B1 EA 200800166 A EA200800166 A EA 200800166A EA 200800166 A EA200800166 A EA 200800166A EA 013275 B1 EA013275 B1 EA 013275B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
coal
template
shaped
precursor
mixture
Prior art date
Application number
EA200800166A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200800166A1 (en
Inventor
Лисинь Лукэ Сюэ
Шучжун Чжуан
Лицюнь Юй
Джон Б. Пейн III
Original Assignee
Филип Моррис Продактс С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Филип Моррис Продактс С.А. filed Critical Филип Моррис Продактс С.А.
Publication of EA200800166A1 publication Critical patent/EA200800166A1/en
Publication of EA013275B1 publication Critical patent/EA013275B1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/16Use of materials for tobacco smoke filters of inorganic materials
    • A24D3/163Carbon
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/02Manufacture of tobacco smoke filters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/04Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/04Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
    • A24D3/048Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure containing additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28042Shaped bodies; Monolithic structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/305Addition of material, later completely removed, e.g. as result of heat treatment, leaching or washing, e.g. for forming pores
    • B01J20/3057Use of a templating or imprinting material ; filling pores of a substrate or matrix followed by the removal of the substrate or matrix
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3078Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/05Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30Active carbon
    • C01B32/354After-treatment
    • C01B32/382Making shaped products, e.g. fibres, spheres, membranes or foam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • C04B35/524Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from polymer precursors, e.g. glass-like carbon material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/6269Curing of mixtures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0051Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof characterised by the pore size, pore shape or kind of porosity
    • C04B38/0054Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof characterised by the pore size, pore shape or kind of porosity the pores being microsized or nanosized
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00793Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6028Shaping around a core which is removed later
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/94Products characterised by their shape

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

A method is disclosed for forming articles with template shaped channels 20, providing (a) mixing a precursor 18 with a fibrous template 10, (b) forming the mixture into a pre-determined shape, (c) curing the mixture to form a precursor composite 19, (d) carbonizing the precursor composite, and (e) decomposing the fibrous template to yield a shaped carbon article 21 with the template shaped channels 20.

Description

Курительные изделия, особенно сигареты, обычно включают стержень из измельченного табака (обычно в форме табачной мешки), окруженный бумажной рубашкой, и цилиндрический фильтр, выровненный встык с табачным стержнем. Как правило, фильтр содержит заглушку из ацетатцеллюлозного жгута, прикрепленного к табачному стержню мундштучной бумагой.Smoking articles, especially cigarettes, typically include a shredded tobacco rod (usually in the form of a tobacco bag) surrounded by a paper jacket and a cylindrical filter aligned end-to-end with the tobacco rod. Typically, the filter contains a plug of cellulose acetate tow attached to the tobacco rod with cigarette paper.

После зажигания сигареты курильщик втягивает основной поток дыма от зажженного конца сигареты. Втягиваемый сигаретный дым сначала входит в передний концевой участок фильтра и затем проходит через задний участок, смежный мундштучному концу сигареты, через который потребитель втягивает дым.After lighting the cigarette, the smoker draws in the mainstream smoke from the lit end of the cigarette. The retractable cigarette smoke first enters the front end portion of the filter and then passes through the rear portion adjacent to the mouthpiece end of the cigarette through which the consumer draws in smoke.

Чтобы достичь адекватной эффективности фильтрации, материалы, такие как уголь, включали в сигаретные фильтры. Современный способ включения адсорбентов в сигаретные фильтры - это физический захват частиц адсорбента между волокнами ацетата целлюлозы (АЦ). Улучшенный и более дорогой вариант - это поместить определенные материалы в полость между АЦ заглушками в заданной конфигурации, такой как конфигурация типа заглушка-промежуток-заглушка, чтобы ограничить действие на адсорбент связующего триацетина.In order to achieve adequate filtration efficiency, materials such as coal were included in cigarette filters. A modern way of incorporating adsorbents into cigarette filters is the physical capture of adsorbent particles between cellulose acetate (AC) fibers. An improved and more expensive option is to place certain materials in the cavity between the AC plugs in a given configuration, such as a plug-gap-plug configuration, to limit the effect of the binder triacetin on the adsorbent.

Определенные сигареты включают сегменты фильтра с адсорбентами, такими как активированный уголь, чтобы достигнуть желательных фильтрующих характеристик. Примеры таких фильтров описаны в патентах США № 2881770 (Тоуеу); 3353543 (8ргои11 е! а1.); 3101723 (Зейдтаи е! а1.) и 4481958 (Рашег е! а1.) Определенные коммерчески доступные фильтры имеют частицы или гранулы угля (например, активированного угля), одни или диспергированные в пределах жгута волокна АЦ. Другие коммерчески доступные фильтры имеют диспергированные углеродные волокна; в то время как другие коммерчески доступные фильтры имеют структуру, называемую заглушка-промежуток-заглушка, фильтр с полостью или тройной фильтр. Примерами коммерчески доступных фильтров являются 8С8 IV Эиа1 8ο1ίά Сйагеоа1 Рй!ег (двойной твердый угольный фильтр) и Тпр1е 8ο1ίά Сйагеоа1 Р11!ег (тройной твердый угольный фильтр) от ИИгоиа 1и!егиа!юиа1, Ь!б.; Тпр1е Сауйу Р11!ег (тройной полостной фильтр) от Ваитдайиег; и АСТ от Р11!гоиа 1и!егиа!юиа1, Ь!б. Подробное обсуждение свойств и композиции сигарет и фильтров имеется в патентах США № 5404890 и 5568819, оба - Сеийу е! а1., содержание которых включено путем ссылки в данное описание.Certain cigarettes include filter segments with adsorbents, such as activated carbon, in order to achieve the desired filter characteristics. Examples of such filters are described in US patent No. 2881770 (Toueu); 3353543 (8rgoi11 e! A1.); 3101723 (Zeidtai e! A1.) And 4481958 (Rasheg e! A1.) Certain commercially available filters have particles or granules of carbon (for example, activated carbon) that are alone or dispersed within an AC fiber bundle. Other commercially available filters have dispersed carbon fibers; while other commercially available filters have a structure called a plug-gap-plug, cavity filter or triple filter. Examples of commercially available filters are 8C8 IV Eia1 8ο1ίά Syageo1 Pg! E (double solid carbon filter) and Tp1e 8ο1ίά Syageoa1 P11! E (triple solid carbon filter) from IIgoia 1i! Egia! Ui1, b! B .; Tp1e Sauyu P11! Er (triple cavity filter) from Waitdaye; and AST from P11! goyia 1i! egia! yuya1, b! b. A detailed discussion of the properties and composition of cigarettes and filters is available in US Pat. Nos. 5,408,890 and 5,568,819, both of Seiyuu e! A1., the contents of which are incorporated by reference in this description.

Элементы сигаретного фильтра, которые включают уголь, имеют способность удалять компоненты основного потока дыма, который проходит через него. В частности, активированный уголь имеет склонность снижать уровни определенных газофазных компонентов, присутствующих в основном потоке дыма, приводя к изменению органолептических и токсикологических свойств этого дыма.Cigarette filter elements that include coal have the ability to remove the components of the mainstream smoke that passes through it. In particular, activated carbon tends to lower the levels of certain gas-phase components present in the mainstream smoke, resulting in a change in the organoleptic and toxicological properties of this smoke.

Было бы желательно снабдить сигарету, имеющую сигаретный фильтр, включающий уголь и/или другие материалы, способные абсорбировать и/или адсорбировать газофазные компоненты, присутствующие в основном потоке сигаретного дыма, обеспечивая благоприятную абсорбцию/адсорбцию, разбавление и втягивающие характеристики, чтобы усилить переносимость потребителя.It would be desirable to provide a cigarette having a cigarette filter comprising coal and / or other materials capable of absorbing and / or adsorbing gas phase components present in the mainstream of the cigarette smoke, providing favorable absorption / adsorption, dilution and retraction characteristics to enhance consumer tolerance.

Кроме того, коммерчески приемлемые активированные угли и молекулярные сита находятся обычно в зернистых и порошковых формах. Материалы в этих формах не поддерживают сцепление продукта, поскольку гранулы или зерна имеют тенденцию осаждаться, будучи упакованными внутри сигаретного фильтра. Поэтому желательно формировать изделие, имеющее конфигурацию стержня с каналами и активированным углем, такое как монолитные трубки для использования в сигаретной фильтрации, чтобы достигнуть более низкого сопротивления втягиванию, более высокоизмельченного вещества и лучшей целостности изделия.In addition, commercially acceptable activated carbons and molecular sieves are usually in granular and powder forms. The materials in these forms do not adhere the product, since granules or grains tend to settle when packaged inside a cigarette filter. Therefore, it is desirable to form a product having a rod configuration with channels and activated carbon, such as monolithic tubes for use in cigarette filtration, in order to achieve lower retraction resistance, a more finely ground substance and better product integrity.

Согласно предпочтительному варианту изобретения предложен способ, предусматривающий смешивание избытка предшественника угольных материалов, таких как фенольные полимеры, с волокнистыми шаблонами из низкоуглеродных материалов, таких как полипропилен; придание смеси заданной конфигурации, такой как протаскивание смеси через бумажную, пластмассовую, металлическую или стеклянную трубку; обрезание избыточной смеси или разрезание трубки, чтобы образовать цилиндрическую конфигурацию; отверждение смеси в трубке, чтобы сформировать композит предшественника устойчивой конфигурации; передвижение трубки; обугливание композита предшественника в инертной среде или вакууме и разрушение волокнистых шаблонов с получением формованных угольных изделий, таких как монолитные трубки со сформированными каналами.According to a preferred embodiment of the invention, a method is provided comprising mixing an excess of a precursor of carbon materials, such as phenolic polymers, with fibrous patterns of low-carbon materials, such as polypropylene; giving the mixture the desired configuration, such as dragging the mixture through a paper, plastic, metal or glass tube; cutting off the excess mixture or cutting the tube to form a cylindrical configuration; curing the mixture in the tube to form a stable configuration precursor composite; handset movement; carbonization of the composite of the precursor in an inert medium or vacuum and the destruction of the fibrous patterns to obtain molded carbon products, such as monolithic tubes with formed channels.

Далее, согласно предпочтительному варианту изобретения обеспечиваются угольные монолитные изделия со сформированными каналами и используются, чтобы получать фильтры, более конкретно сигаретные фильтры, которые являются эффективными для снижения газофазных компонентов дыма.Further, according to a preferred embodiment of the invention, carbon monolithic articles with formed channels are provided and are used to produce filters, more specifically cigarette filters, which are effective in reducing gas phase smoke components.

Новые особенности и преимущества настоящего изобретения в дополнение к упомянутым выше станут очевидны специалистам в технике из чтения следующего подробного описания в сочетании с сопутствующими чертежами, в которых одинаковые цифры ссылок относятся к одинаковым частям и в которых:New features and advantages of the present invention in addition to those mentioned above will become apparent to those skilled in the art from reading the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings, in which like reference numerals refer to like parts and in which:

фиг. 1 - принципиальная схема, показывающая стадии формирования сигаретного фильтра с формованными каналами по изобретению;FIG. 1 is a schematic diagram showing the steps of forming a cigarette filter with shaped channels according to the invention;

фиг. 2 - вид сбоку сигареты с удаленными наружными участками, чтобы показать внутренние детали, включая фильтр заглушка-промежуток-заглушка с фильтром, включающий угольное изделие поFIG. 2 is a side view of a cigarette with outer portions removed to show internal details, including a plug-gap-plug-plug filter with a filter including a carbon product according to

- 1 013275 изобретению;- 1 013275 to the invention;

фиг. 3 - поперечное сечение волокнистого шаблона трехдольной конфигурации по изобретению; фиг. 4 - поперечное сечение волокнистого шаблона четырехдольной конфигурации по изобретению; фиг. 5 - поперечное сечение У-образного волокнистого шаблона по изобретению;FIG. 3 is a cross-sectional view of a fibrous template of a tri-lobed configuration according to the invention; FIG. 4 is a cross-sectional view of a four-lobed fibrous template according to the invention; FIG. 5 is a cross section of a U-shaped fibrous template according to the invention;

фиг. 6 - поперечное сечение вставленных друг в друга Ι-образных волокнистых шаблонов по изобретению;FIG. 6 is a cross-sectional view of inserted into each other Ι-shaped fibrous patterns according to the invention;

фиг. 7 - поперечное сечение С-образного волокнистого шаблона по изобретению;FIG. 7 is a cross section of a C-shaped fibrous template according to the invention;

фиг. 7 А - поперечное сечение круглого волокнистого шаблона по изобретению;FIG. 7 A is a cross-sectional view of a circular fibrous template according to the invention;

фиг. 7В - поперечное сечение трубчатого волокнистого шаблона по изобретению;FIG. 7B is a cross-sectional view of the tubular fibrous template of the invention;

фиг. 8 - поперечное сечение волокнистого шаблона неправильной конфигурации по изобретению;FIG. 8 is a cross-sectional view of a fibrous template of an irregular configuration according to the invention;

фиг. 9 - зависимость сравнительных рабочих характеристик образца Ш4Е с фильтром АЦ уровня техники и сигареты с фильтром по изобретению от числа затяжек, характеризующихся наличиемFIG. 9 - dependence of the comparative performance characteristics of the sample Ш4Е with the AC filter of the prior art and the filter cigarette according to the invention on the number of puffs characterized by the presence of

1,3-бутадиена;1,3-butadiene;

фиг. 10 - зависимость сравнительных рабочих характеристик образца Ш4Е с фильтром АЦ уровня техники и сигареты с фильтром по изобретению от числа затяжек, характеризующихся наличием ацетона;FIG. 10 shows the dependence of the comparative performance characteristics of a Ш4Е sample with a prior art AC filter and a filter cigarette according to the invention on the number of puffs characterized by the presence of acetone;

фиг. 11 - зависимость сравнительных рабочих характеристик образца Ш4Е с фильтром АЦ уровня техники и сигареты с фильтром по изобретению от числа затяжек, характеризующихся наличием бензола;FIG. 11 shows the dependence of the comparative performance characteristics of a Ш4Е sample with an AC filter of the prior art and a filter cigarette according to the invention on the number of puffs characterized by the presence of benzene;

фиг. 12 - зависимость сравнительных рабочих характеристик образца Ш4Е с фильтром АЦ уровня техники и сигареты с фильтром по изобретению от числа затяжек, характеризующихся наличием формальдегида.FIG. 12 shows the dependence of the comparative performance characteristics of a Ш4Е sample with an AC filter of the prior art and a filter cigarette according to the invention on the number of puffs characterized by the presence of formaldehyde.

На фиг. 1 и 2 показаны примеры выполнения способа и конечного продукта по изобретению. Легко понять, что объем этого изобретения не ограничивается этими вариантами. Скорее, объем настоящего изобретения содержит варианты, которые включают фильтр и способ изготовления фильтра, описанного здесь.In FIG. 1 and 2 show examples of the method and the final product according to the invention. It is easy to understand that the scope of this invention is not limited to these options. Rather, the scope of the present invention contains options that include a filter and a method for manufacturing the filter described herein.

Как показано на фиг. 1, типичный способ, пригодный для стадии смешивания, может начинаться с волокнистого шаблона 10 с полыми каналами 12. Волокнистый шаблон 10 может быть выполнен из материала, который оставит незначительное количество остатка при термическом разложении. Шаблоны 10 могут также включать низкоуглеродные материалы. Предпочтительный материал для этой цели - полипропилен (ПП).As shown in FIG. 1, a typical method suitable for the mixing step may begin with a fiber template 10 with hollow channels 12. The fiber template 10 may be made of a material that will leave a small amount of residue upon thermal decomposition. Patterns 10 may also include low carbon materials. The preferred material for this purpose is polypropylene (PP).

Волокнистый шаблон 10 можно сформировать с поперечным сечением любой конфигурации, включая, без ограничения, трехдольную, четырехдольную, У-образную, вложенные друг в друга Ι-образную, С-образную, круглую, трубчатую и неправильную конфигурации, как обозначено цифрами 10-100 на фиг. 3-8 соответственно. Эти конфигурации можно сформировать экструзией, кручением или другим способом, как учит, например, патент США № 5057368 (Ьагдтап с1 а1.). Форма поперечного сечения шаблона обеспечивает продольные каналы 12, которые могут быть непрерывными и которые открыты к поверхности шаблона 10. Продольные каналы 12 могут иметь разные конфигурации в зависимости от конфигурации шаблона, как обозначено цифрами 12А-12Е на фиг. 3-8 соответственно.The fibrous template 10 can be formed with a cross section of any configuration, including, without limitation, a three-lobed, four-lobed, Y-shaped, Ι-shaped, C-shaped, round, tubular and irregular configurations nested in each other, as indicated by the numbers 10-100 on FIG. 3-8 respectively. These configurations can be formed by extrusion, torsion, or in another way, as taught, for example, US Patent No. 5,057,368 (LAGDTAP1 A1.). The cross-sectional shape of the template provides longitudinal channels 12 that can be continuous and which are open to the surface of the template 10. The longitudinal channels 12 can have different configurations depending on the configuration of the template, as indicated by numbers 12A-12E in FIG. 3-8 respectively.

Волокнистый пучок шаблона может быть смешан с предшественником угля в емкости (не показана), чтобы образовать пучок 11, загруженный предшественником. Стадия смешивания может быть проведена в соответствии с известными методиками, такими как описаны в патентах США № 6584979 и 5772768 (Хие с1 а1.). Известны дополнительные методы, как описано, например, в Высокоэффективные волоконные фильтры, сформированные удалением кислотным газом (ШдЫу ЕГПс1еп1 Ааб-Оак Ветоушд 8йареб Е1Ьег ЕШегк. Ецпбатеп1а1 апб АррНеб Акрес18 оГ Сйетюа11у МобШеб 8игГасек; Тйе Воуа1 8ос1е1у оГ СЕетйЦу; Еб. Ьу С. Ьйбк апб ΕΒ1ίΐζ; раде 154, 1999).The fiber bundle of the template may be mixed with the carbon precursor in a container (not shown) to form a bundle 11 loaded with the precursor. The mixing step may be carried out in accordance with known techniques, such as those described in US Pat. Nos. 6,584,979 and 5772768 (Xie C1 A1.). Additional methods are known, as described, for example, in Highly efficient fiber filters formed by removal of acid gas (Sch2yu EGPs1ep1 Aab-Oak Vetoushd. apb ΕΒ1ίΐζ; Rde 154, 1999).

Определенные уровни перемешивания или вращения емкости могут быть необходимыми, чтобы достичь непрерывно однородной пропитки шаблонов 10 предшественником 18.Certain levels of mixing or rotation of the container may be necessary in order to achieve continuously uniform impregnation of the patterns 10 with the precursor 18.

Углеродные материалы предшественника, используемые в стадии смешивания, могут быть твердыми частицами, гелями, жидкостями, пеной или их смесями, которые дают угольные или карбоноидные материалы при нагревании до адекватной температуры в инертной атмосфере или под вакуумом. Подходящие материалы в этих классах включают, но не ограничиваются ими, фенольные полимеры, нефтяные пеки, полиакрилонитрил, целлюлозу, производные целлюлозы, поливинилацетат (ПВА) и их смеси. Дополнительные неорганические материалы, такие как молекулярные сита, цеолиты и силикаты, могут быть включены в смесь, чтобы модифицировать распределение пор конечных карбоноидных продуктов. Используемые фенольные полимеры могут быть неотвержденными или частично отвержденными смолами новолачного типа с отвердителями, или резольного (самоотверждающегося) типа, или их смесями. Производство пористых формованных угольных материалов на основе фенолов из измельченной частично отвержденной смолы описан, например, в патенте США № 4917835 (Ьеаг е1 а1.).The carbon precursor materials used in the mixing step may be solid particles, gels, liquids, foam or mixtures thereof, which produce carbon or carbonoid materials when heated to an adequate temperature in an inert atmosphere or under vacuum. Suitable materials in these classes include, but are not limited to, phenolic polymers, petroleum sands, polyacrylonitrile, cellulose, cellulose derivatives, polyvinyl acetate (PVA), and mixtures thereof. Additional inorganic materials, such as molecular sieves, zeolites and silicates, may be included in the mixture to modify the pore distribution of the final carbonoid products. The phenolic polymers used can be uncured or partially cured novolac type resins with hardeners, or a resol (self-curing) type, or mixtures thereof. The production of porous molded carbon materials based on phenols from crushed partially cured resin is described, for example, in US patent No. 4917835 (Leag e1 a1.).

Волокнистый шаблон 10 может быть обработан как случайные пучок или пачка 11 или в манере такой, что шаблоны или сегменты шаблонов могут или не могут быть относительно выровнены. Пучок 11, который может включать одно или много волокон, затем протягивается с предшественником 18 угля чеThe fibrous pattern 10 may be processed as a random bundle or bundle 11 or in a manner such that the patterns or segments of the patterns may or may not be relatively aligned. The bundle 11, which may include one or many fibers, is then stretched with the precursor 18 of coal

- 2 013275 рез форму 14 с определенными размерами, которая показана на фиг. 1, например трубку. Форма может быть бумажной, пластмассовой, металлической или стеклянной.- 2 013 275 cut form 14 with defined dimensions, which is shown in FIG. 1, for example a tube. The form may be paper, plastic, metal or glass.

Количество предшественника 18 угля может быть включено в смесь так, чтобы шаблоны 10 были объединены в единое изделие. Любые пустоты, отверстия или кольцевые зазоры в форме 14 могут быть заполнены предшественником 18. Весовое отношение предшественника 18 угля к шаблону 10 полипропилена, также называемое коэффициентом нагрузки, находится предпочтительно в интервале 0,2-6, но не ограничивается им.An amount of coal precursor 18 may be included in the mixture so that patterns 10 are combined into a single product. Any voids, holes or annular gaps in the mold 14 may be filled with the precursor 18. The weight ratio of the coal precursor 18 to the polypropylene pattern 10, also called the load factor, is preferably in the range of 0.2-6, but not limited to.

Непрерывные процессы пропитки, использующие непрерывные рулоны волокон шаблона 10, могут использоваться, чтобы достичь подобных результатов в периодическом процессе. Шаблоны 10 могут быть протянуты непрерывно через емкость (не показана), содержащую предшественник 18 угля, повторно собраны через конусообразное направляющее устройство (не показано) и объединены в непрерывной форме (не показана) для дальнейшей обработки. Определенные уровни перемешивания или вращения формы могут быть необходимыми, чтобы достичь непрерывно однородной пропитки. Заявка США № 10/294346 Непрерывный способ пропитки твердых частиц адсорбента в волокнах с формованными микрополостями и волоконных фильтрах, полностью включенная сюда путем ссылки, описывает типичные процессы непрерывной обработки и пропитки волокнистых шаблонов.Continuous impregnation processes using continuous rolls of pattern 10 fibers can be used to achieve similar results in a batch process. The patterns 10 can be pulled continuously through a container (not shown) containing a coal precursor 18, reassembled through a cone-shaped guide device (not shown) and combined in a continuous form (not shown) for further processing. Certain levels of mixing or rotation of the mold may be necessary in order to achieve continuously uniform impregnation. US Application No. 10/294346 A continuous method for impregnating adsorbent particulate matter in fibers with molded microcavities and fiber filters, fully incorporated herein by reference, describes typical processes for the continuous processing and impregnation of fibrous patterns.

После пропитывания формы 14 смесью, включающей шаблон 10 и предшественник 18, избыточные шаблоны 10 и/или предшественник 18 пучка могут выступать из формы 14, как показано на фиг. 1. Лезвия 16 могут быть использованы, чтобы получить желательные длины, а также удалить любой излишек шаблона 10 пучка 11 или предшественника 18, выступающих из формы 14.After soaking mold 14 with a mixture including template 10 and precursor 18, redundant patterns 10 and / or beam precursor 18 may protrude from mold 14, as shown in FIG. 1. Blades 16 can be used to obtain the desired lengths, as well as to remove any excess template 10 of the beam 11 or the predecessor 18 protruding from the mold 14.

Предшественник 18 и шаблон 10 затем отверждают с получением композита 19. Для отверждения смеси могут быть выбраны условия, чтобы поддержать целостность шаблонов 10, в то время как предшественник 18 угля отверждают внутри формы. Отверждающие условия зависят значительно от компонентов в предшественнике 18 угля, особенно от неотверждаемых компонентов, используемых как связующие. Например, отверждение может быть достигнуто нагреванием в газовой среде регулируемого состава при температуре приблизительно 120-160°С в течение приблизительно 15-60 мин, хотя другие температуры и времена, как ожидают, будут также приемлемыми. Определенный уровень кислоты может быть добавлен к фенольному предшественнику, чтобы ускорить отверждение. После отверждения композит может сохранять свою конфигурацию, даже если форма 14 удалена.The precursor 18 and template 10 are then cured to form composite 19. To cure the mixture, conditions can be chosen to maintain the integrity of the templates 10, while the carbon precursor 18 is cured within the mold. Curing conditions depend significantly on the components in the coal precursor 18, especially the non-curing components used as binders. For example, curing can be achieved by heating in a gaseous medium of controlled composition at a temperature of about 120-160 ° C for about 15-60 minutes, although other temperatures and times are expected to be acceptable. A certain level of acid can be added to the phenolic precursor to speed up curing. After curing, the composite can retain its configuration, even if form 14 is removed.

Соединение может затем быть карбонизовано (обуглено). Например, композит 19 может быть нагрет в инертной среде и/или под вакуумом, что может разложить шаблон 10 и позволить композиту 19 образовать шаблонное (изготовленное с помощью шаблона) угольное изделие 21, такое как монолитная трубка с пустотами или каналами 20. Температуры карбонизации могут быть выбраны с учетом используемого предшественника. Например, температура может быть выбрана в интервале от приблизительно 600 до приблизительно 950°С, предпочтительно приблизительно 850°С. Каналы 20 получают свою конфигурацию от конфигурации шаблонов 10. Как и при отверждении, условия карбонизации могут изменяться в зависимости от компонентов в предшественнике 18 угля.The compound can then be carbonized (carbonized). For example, composite 19 can be heated in an inert atmosphere and / or under vacuum, which can decompose the template 10 and allow the composite 19 to form a patterned (made using the template) carbon article 21, such as a monolithic tube with voids or channels 20. Carbonization temperatures can be selected taking into account the used predecessor. For example, the temperature may be selected in the range of from about 600 to about 950 ° C., preferably about 850 ° C. Channels 20 derive their configuration from the configuration of templates 10. As with curing, the carbonization conditions may vary depending on the components in the coal precursor 18.

Различные выходы и конфигурации угля могут быть получены при использовании различных конфигураций и условий обработки. В табл. 1 перечислены 7 примеров, проведенных с применением различных профилей шаблона и условий обработки, чтобы получить отличающиеся конечные каналы. В каждом из примеров шаблон полипропилена смешивали с предшественником угля на основе фенольного полимера. Шаблоны 16 и 24 денье на нить (άρί) применяли с диаметрами приблизительно 60-120 мкм. В табл. 1 диаметры обозначены как ά1. В случае трехдольной конфигурации диаметром является круг, образуемый поперечным сечением. В случае шаблонов С-формы или неправильной конфигурации ά1 дается двумя числами, которые представляют относительную протяженность поперечного сечения в двух ортогональных направлениях. Шаблоны загружали в форму с коэффициентом нагрузки между 0,2 и 6. Отверждение имело место приблизительно при 150°С в течение приблизительно 25-40 мин. После отверждения композиты имели диаметр Ό1. Определенный уровень кислоты может быть добавлен к фенольному предшественнику, чтобы ускорить это время отверждения. Карбонизацию проводили приблизительно при 850°С в течение приблизительно 1-2 ч. После карбонизации диаметр изделия снижался до Ό2. Выходы угля были обычно 30-40 вес.% в зависимости от содержания полипропилена в предшественнике композита. Каналы, образованные в угольных изделиях, получали свою конфигурацию от конфигурации шаблона. Конечный диаметр каналов был ά2, в то время как конечное число каналов на квадратный миллиметр представлено как N.Different yields and configurations of coal can be obtained using different configurations and processing conditions. In the table. 1 lists 7 examples conducted using different template profiles and processing conditions to obtain different end channels. In each of the examples, the polypropylene template was mixed with a phenolic polymer-based carbon precursor. Patterns of 16 and 24 denier per thread (άρί) were used with diameters of approximately 60-120 μm. In the table. 1 diameters are designated as ά1. In the case of a three-part configuration, the diameter is a circle formed by a cross section. In the case of C-shape patterns or irregular configurations, ά1 is given by two numbers, which represent the relative length of the cross section in two orthogonal directions. The templates were loaded into a mold with a load factor between 0.2 and 6. Curing took place at approximately 150 ° C for approximately 25-40 minutes. After curing, the composites had a diameter of Ό1. A certain level of acid can be added to the phenolic precursor to accelerate this cure time. Carbonization was carried out at approximately 850 ° C for approximately 1-2 hours. After carbonization, the diameter of the product was reduced to Ό2. Coal yields were typically 30-40% by weight, depending on the polypropylene content of the composite precursor. The channels formed in the coal products received their configuration from the configuration of the template. The final diameter of the channels was ά2, while the final number of channels per square millimeter is represented as N.

- 3 013275- 3 013275

Таблица 1Table 1

Примеры условий обработки, конфигурации и конечный продуктExamples of processing conditions, configurations and final product

Способ -> Way -> Шаблон Template Нагрузка Load Отверждение, 150°С Curing, 150 ° C Карбонизация, 850°С Carbonization, 850 ° C С-трубка C-tube Каналы Channels Пример Example Волокно Fiber с!1 /м км s! 1 / m Km Фак- тор Fac- tor мин min О1/ мм O1 / mm Часы Clock Выход % Exit % 02/мм 02 / mm Форма The form 62/мкм 62 / μm Ν/μμ2 Ν / μμ 2 1 one Трехдольное- 24 днн* Three-share - 24 days * 80 80 1,3 1.3 25 25 8 8 2 2 32 32 6, 5 6, 5 триада triad 100-143 100-143 168 168 2 2 Круглое -24 днн Round -24 days 61 61 2,7 2.7 40 40 8 8 2 2 32 32 6 6 К TO 28-50 28-50 207 207 3 3 Круглое -24 днн Round -24 days 61 61 3,2 3.2 25 25 8 8 2 2 33 33 6 6 К TO п/а post office 168 168 4 4 Трехдольное - 24 Днн Three-parted - 24 Day 80 80 4,8 4.8 35 35 8 8 2 2 36 36 5,5 5.5 триада triad 48-65 48-65 168 168 5 5 С-24 днн S-24 days 66X80 66X80 4,0 4.0 20 twenty 19 nineteen 1 one 36 36 12 12 С FROM 55-75 55-75 351 351 6 6 Неправильное-16 днн Wrong-16 dn 60X12 0 60X12 0 5, 6 5, 6 40 40 8 8 2 2 40 40 4 4 4ϋΟ 4ϋΟ 66-120 66-120 322 322 7 7 С-24 днн S-24 days 66X80 66X80 3,5 3,5 30 thirty 19 nineteen 1 one 33 33 12 12 С FROM 55-75 55-75 391 391

* днн - денье на нить.* day - denier per thread.

Шаблонные угольные изделия 21 могут быть активированы с получением адсорбционных материалов с высокой площадью поверхности для приложений фильтрации. Много способов активирования известны в литературе, такие как нагревание с диоксидом углерода или водяным паром. Например, шаблонное угольное изделие из примера 7 в табл. 1 может быть активировано диоксидом углерода при температуре 950°С в течение приблизительно 40 мин. При 25% выгорании площадь поверхности по БЭТ составляет 1219 м2/г, а объем микропор (<20 А) составляет 0,4469 см3/г. Эти величины сопоставимы с таковыми для активированного угля из кокосового ореха, который может также использоваться как адсорбент в сигаретных фильтрах.Template carbon products 21 can be activated to produce high surface area adsorption materials for filtration applications. Many activation methods are known in the literature, such as heating with carbon dioxide or water vapor. For example, the template coal product from example 7 in table. 1 can be activated with carbon dioxide at a temperature of 950 ° C for approximately 40 minutes. At 25% burnup, the BET surface area is 1219 m 2 / g, and the micropore volume (<20 A) is 0.4469 cm 3 / g. These values are comparable to those for activated carbon from coconut, which can also be used as an adsorbent in cigarette filters.

Угольное изделие может дополнительно быть активировано, чтобы усилить его фильтрующие характеристики. Например, модифицированные сигаретные модели, содержащие 66 мг активированного шаблонного угольного изделия, могут быть получены согласно примеру 5 из табл. 1 и уголь затем может быть активирован при температуре приблизительно 950°С в течение приблизительно 30 мин, чтобы достичь степени выгорания 30%. Как показано на фиг. 2, фильтры могут быть устроены так, что обычные заглушки 22 и 24 окружают шаблонное угольное изделие 21, приготовленное по настоящему изобретению. Сигареты могут быть выкурены в условиях Федеральной торговой комиссии и химия дыма проанализирована методами Фурье ИК и хромато-масс-спектроскопии. Как показано в табл. 2-3 и фиг. 9-12, сформированные фильтры эффективны для снижения в широких пределах газофазных компонентов дыма.The carbon product may be further activated to enhance its filtering characteristics. For example, modified cigarette models containing 66 mg of activated template carbon can be obtained according to example 5 of table. 1 and coal can then be activated at a temperature of approximately 950 ° C. for approximately 30 minutes to achieve a burn-out rate of 30%. As shown in FIG. 2, the filters can be arranged so that conventional plugs 22 and 24 surround the template carbon article 21 prepared according to the present invention. Cigarettes can be smoked under the conditions of the Federal Trade Commission and the chemistry of smoke is analyzed by Fourier transform IR and chromatography-mass spectroscopy. As shown in the table. 2-3 and FIG. 9-12, the formed filters are effective for reducing a wide range of gas phase smoke components.

В табл. 2 приведено сравнение стандартной 1К4Е сигареты с сигаретой, содержащей угольное изделие по изобретению с характеристиками, описанными в примере 5, табл. 1. Стандарт Кентукки 1К4Е это фильтровая сигарета, которую производил Исследовательский институт табака и здоровья, Университет Кентукки в течение этих лет для целей исследования. Первый ряд табл. 2 показывает величины ПИВ (полностью измельченное вещество (ТРМ, 1о1а1 рагйеи1а!е шайег)) образца 1К4Е.In the table. 2 shows a comparison of a standard 1K4E cigarette with a cigarette containing a coal product according to the invention with the characteristics described in example 5, table. 1. Kentucky Standard 1K4E is a filter cigarette manufactured by the Tobacco and Health Research Institute, University of Kentucky during these years for research purposes. The first row of the table. 2 shows the values of TID (completely ground substance (TPM, 1o1a1 ragyeyaaa shayeg)) of sample 1K4E.

Среднеквадратичное отклонение дается с данными 1К4Е. Второй ряд табл. 2 приводит характеристики модифицированных образцов МТ-66-1 и МТ-66-2, которые были выполнены по изобретению и которые были вычислены как разность характеристик (в процентах) к контрольному образцу 1К4Е. Модифицированные образцы МТ-66-1 и МТ-66-2 - это сигареты со строением, показанным на фиг. 2, в котором заглушка 22 была 15 мм, заглушка 24 была 7 мм и угольное изделие 26 было 5 мм по осевой длине и весило угольное изделие 66 мг, хотя любые длины и/или веса могли быть выбраны.The standard deviation is given with 1K4E data. The second row of the table. 2 shows the characteristics of the modified samples MT-66-1 and MT-66-2, which were made according to the invention and which were calculated as the difference in characteristics (in percent) to the control sample 1K4E. Modified samples MT-66-1 and MT-66-2 are cigarettes with the structure shown in FIG. 2, in which the plug 22 was 15 mm, the plug 24 was 7 mm and the carbon article 26 was 5 mm in axial length and weighed the coal product 66 mg, although any lengths and / or weights could be chosen.

Величины, доложенные для модифицированных образцов МТ-66-1 и МТ-66-2, даются как отклонение от 1К4Е стандарта. Среднеквадратичное отклонение от контрольного образца 1К4Е более чем в три раза считается значительным. Как показано в табл. 2, количество ацетальдегида (АА), цианида водорода (ΗΟΝ), метанола (МЕОН) и изопрена (ИЗОП) в полном измельченном веществе (ПИВ), - все снижались в результате использования настоящего изобретения.The values reported for the modified MT-66-1 and MT-66-2 samples are given as a deviation from the 1K4E standard. The standard deviation from the control sample 1K4E more than three times is considered significant. As shown in the table. 2, the amount of acetaldehyde (AA), hydrogen cyanide (ΗΟΝ), methanol (MEOH), and isoprene (ISOP) in the total ground substance (TID) all decreased as a result of using the present invention.

- 4 013275- 4 013275

Таблица 2table 2

Характеристики контрольной сигареты в сравнении с характеристиками модифицированных сигаретControl cigarette performance versus modified cigarette performance

Пример Example ΆΆ (ПИВ) ΆΆ (BEER) НСЦ (ПИВ) NSC (BEER) МЕОН (ПИВ) MEON (BEER) ИЗОП (ПИВ) Isop (BEER) ПИВ, мг BEER mg ΒΤϋ ΒΤϋ Угольное волокно, мг Carbon fiber, mg 1В4Е (ПИВхЮ-3)1B4E (PIVhU -3 ) 51,5 51.5 9,2 9.2 6, 2 6, 2 23,7 23.7 13,3 13.3 140 140 0,0 0,0 Стандартное отклонение Standard deviation 8% 8% 4% 4% 9% nine% 8% 8% 3% 3% 5% 5% Модифицированный образец МТ66-1 Modified MT66-1 sample -32% -32% -34% -34% -32% -32% -40% -40% 16, 6 16, 6 113 113 66 66 Модифицированный образец МТ66-1 Modified MT66-1 sample -54% -54% -32% -32% -44% -44% -38% -38% 13,0 13.0 119 119 66 66

Табл. 3 далее показывает пользу настоящего изобретения.Tab. 3 further shows the benefits of the present invention.

Первая колонка приводит характеристики и компоненты, общие для сигарет и сигаретного дыма. Вторая колонка, названная Сигма контрольное, приводит среднеквадратичное отклонение определенных газофазных компонентов в контрольной сигарете 1В4Т. Третья колонка, названная МТ 66, приводит изменения в уровнях газовых компонентов, как результат использования фильтров, выполненных в соответствии с настоящим изобретением, более конкретно по примеру 5 из табл. 1.The first column lists the characteristics and components common to cigarettes and cigarette smoke. The second column, called the Sigma control, shows the standard deviation of certain gas phase components in the 1B4T control cigarette. The third column, called MT 66, shows the changes in the levels of gas components, as a result of the use of filters made in accordance with the present invention, more specifically in example 5 of table. one.

Таблица 3Table 3

Изменение состава газофазных компонентов__________________________________Change in the composition of gas-phase components __________________________________

Адсорбент-> Опыты Adsorbent-> Experiments Сигма, контрольный Sigma control МТ-66 MT-66 Уголь, мг Coal, mg 66 66 Сравнение Comparison 9627-79 9627-79 Газофазные компоненты Gas phase components Изменение Change Диоксид углерода Carbon dioxide 5% 5% Нет значительных изменений No significant changes Этан Ethane 6% 6% Нет значительных изменений No significant changes 1, З-Бутадиен 1, Z-Butadiene 8% 8% -41% -41% Изопрен Isoprene 5% 5% -37% -37% Циклопентадиен Cyclopentadiene 5% 5% -46% -46% 1,З-Циклогексадиен 1, Z-Cyclohexadiene 17% 17% -80% -80% Метилциклопентадиен Methylcyclopentadiene 9% nine% -84% -84% Формальдегид Formaldehyde 14% 14% -86% -86% Ацетон Acetone 12% 12% -79% -79% Диацетил Diacetyl 5% 5% -93% -93% Метилэтилкетон Methyl ethyl ketone 4% 4% -90% -90% Изовалеральдегид Isovaleraldehyde 9% nine% -7 9% -7 9% Бензол Benzene 8% 8% -82% -82% Толуол Toluene 7% 7% -92% -92% Бутиронитрил Butyronitrile 8% 8% -93% -93% 2-Метилфуран 2-methylfuran 4% 4% -67% -67% 2,5-Диметилфуран 2,5-dimethylfuran 5% 5% -87% -87% 1-Метилпиррол 1-methylpyrrole 8% 8% -93% -93% Кетен Keten 11% eleven% -85% -85%

- 5 013275- 5 013275

Фиг. 9-12 далее демонстрируют, как модифицированные образцы МТ 66 снижают выделениеFIG. 9-12 further demonstrate how modified MT 66 samples reduce release

1.3- бутадиена, ацетона, бензола и формальдегида от затяжки к затяжке.1.3- butadiene, acetone, benzene and formaldehyde from puff to puff.

Например, на фиг. 9 показано среднее количество 1,3-бутадиена в основном потоке дыма для разных затяжек сигаретами Кентукки стандарта ΙΚ.4Ρ. 1,3-Бутадиен в сигаретном дыме измерен в расчете на затяжку. Сигареты курят с объемом затяжки 35 см3 длительностью 2 с каждые 60 с. О выделенииFor example, in FIG. Figure 9 shows the average amount of 1,3-butadiene in the mainstream smoke for different puffs of Kentucky standard ΙΚ.4Ρ cigarettes. 1,3-Butadiene in cigarette smoke is measured per puff. Cigarettes are smoked with a puff volume of 35 cm 3 for a duration of 2 s every 60 s. About selection

1.3- бутадиена в последовательных затяжках сообщается для восьми определений от образцов 1К.4Р, а также МТ 66. Как показано на фиг. 9, первая затяжка составляет 15-20% от полного выделения из 1К.4Р и меньше 5% из МП 66 образцов. Процесс повторяли еще семь раз согласно известным методам, чтобы получить графики, показанные на фиг. 9-12.1.3-butadiene in sequential puffs has been reported for eight determinations from 1K.4P samples as well as MT 66. As shown in FIG. 9, the first puff is 15-20% of the total release from 1K.4R and less than 5% from MP 66 samples. The process was repeated seven more times according to known methods to obtain the graphs shown in FIG. 9-12.

Как показано на фиг. 9-11, содержание газообразных компонентов увеличивается с каждой затяжкой из-за насыщения фильтра. Однако содержание формальдегида, показанное на фиг. 12, снижается почти до нуля для продуктов, включающих настоящее изобретение.As shown in FIG. 9-11, the content of gaseous components increases with each puff due to saturation of the filter. However, the formaldehyde content shown in FIG. 12 is reduced to almost zero for products including the present invention.

Вышеприведенное описание изобретения поясняет и описывает настоящее изобретение. Дополнительно, раскрытие показывает и описывает только предпочтительные варианты изобретения, но следует понимать, что изобретение способно использоваться в различных других комбинациях, модификациях и средах и способно к изменениям или модификациям в рамках изобретательской концепции, как выражено здесь, соразмерно с вышеупомянутым учением и/или использоваться специалистами в технологии изготовления фильтров, более конкретно сигаретных фильтров.The above description of the invention explains and describes the present invention. Additionally, the disclosure shows and describes only preferred embodiments of the invention, but it should be understood that the invention is capable of being used in various other combinations, modifications and environments and is capable of changes or modifications within the framework of the inventive concept, as expressed herein, in proportion to the above teachings and / or to be used specialists in filter manufacturing technology, more specifically cigarette filters.

Варианты, описанные выше, далее предназначены, чтобы объяснить лучшие известные режимы осуществления изобретения и дать возможность специалистам в технологии использовать изобретение в том или другом вариантах и с различными изменениями, требуемыми конкретными приложениями или использованиями изобретения. Соответственно описание не предназначено для ограничения изобретения раскрытой здесь формой. Кроме того, предусматривается, что формула изобретения охватывает альтернативные варианты.The options described above are further intended to explain the best known modes of carrying out the invention and to enable those skilled in the art to use the invention in one embodiment or another and with various changes required by specific applications or uses of the invention. Accordingly, the description is not intended to limit the invention to the form disclosed herein. It is further contemplated that the claims cover alternatives.

Claims (13)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ образования угольного изделия с каналами шаблонной конфигурации, предусматривающий формование волокнистого шаблона с поперечным сечением, имеющим трехдольную, четырехдольную, У-образную, стилизованную Ι-образную, С-образную, круглую или трубчатую конфигурацию;1. A method of forming a coal product with patterned channels, comprising forming a fibrous template with a cross section having a three-lobed, four-lobed, Y-shaped, stylized образ-shaped, C-shaped, round or tubular configuration; смешивание предшественника угля с волокнистым шаблоном;mixing a coal precursor with a fiber template; придание смеси заданной конфигурации;giving the mixture a given configuration; отверждение смеси с получением композита предшественника угля заданной конфигурации; карбонизацию композита предшественника угля и разложение волокнистого шаблона с получением угольного изделия с каналами шаблонной конфигурации.curing the mixture to obtain a coal precursor composite of a given configuration; carbonization of the coal precursor composite and decomposition of the fibrous template to obtain a coal product with patterned channels. 2. Способ по п.1, в котором волокнистый шаблон содержит полипропилен.2. The method according to claim 1, in which the fibrous template contains polypropylene. 3. Способ по п.1, в котором придание смеси заданной конфигурации включает протягивание смеси через форму и обрезание или разрезание формы в дискретную конфигурацию.3. The method according to claim 1, in which giving the mixture a given configuration includes pulling the mixture through the mold and trimming or cutting the mold into a discrete configuration. 4. Способ по п.3, в котором указанная форма содержит материал, выбранный из группы, состоящей из бумаги, металла, пластика и стекла.4. The method according to claim 3, in which the specified form contains a material selected from the group consisting of paper, metal, plastic and glass. 5. Способ по п.3, в котором указанная форма является трубкой.5. The method according to claim 3, in which the specified form is a tube. 6. Способ по п.4, в котором форму удаляют после стадии отверждения и перед стадией карбонизации.6. The method according to claim 4, in which the form is removed after the curing step and before the carbonization step. 7. Способ по п.1, в котором карбонизацию осуществляют в инертной среде, под вакуумом или при комбинации этих условий.7. The method according to claim 1, in which the carbonization is carried out in an inert medium, under vacuum or in a combination of these conditions. 8. Способ по п.1, в котором стадия карбонизации и стадия разложения происходят одновременно.8. The method according to claim 1, wherein the carbonization step and the decomposition step occur simultaneously. 9. Способ по п.1, в котором формованное угольное изделие является монолитной трубкой.9. The method according to claim 1, in which the molded carbon product is a monolithic tube. 10. Способ по п.1, в котором стадию карбонизации проводят при температуре от приблизительно 600 до приблизительно 950°С.10. The method according to claim 1, in which the stage of carbonization is carried out at a temperature of from about 600 to about 950 ° C. 11. Способ по п.10, в котором предшественником угля является фенольный полимер.11. The method of claim 10, wherein the coal precursor is a phenolic polymer. 12. Способ по п.10, дополнительно предусматривающий активацию предшественника угля.12. The method of claim 10, further comprising activating a coal precursor. 13. Изделие для курения, содержащее заглушку, смежное заглушке угольное изделие с каналами шаблонной конфигурации, имеющими трехдольную, четырехдольную, У-образную, стилизованную Ι-образную, С-образную, круглую или трубчатую конфигурацию.13. A smoking article comprising a plug, a coal product adjacent to the plug with patterned channels having a three-piece, four-piece, U-shaped, stylized S-shaped, C-shaped, round or tubular configuration.
EA200800166A 2005-06-29 2006-06-26 Template carbon monolithic tubes with shaped micro-channels and a method for making the same EA013275B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/170,272 US7767134B2 (en) 2005-06-29 2005-06-29 Templated carbon monolithic tubes with shaped micro-channels and method for making the same
PCT/IB2006/003344 WO2007031876A2 (en) 2005-06-29 2006-06-26 Templated carbon monolithic tubes with shaped micro-channels and method for making the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200800166A1 EA200800166A1 (en) 2008-04-28
EA013275B1 true EA013275B1 (en) 2010-04-30

Family

ID=37588046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200800166A EA013275B1 (en) 2005-06-29 2006-06-26 Template carbon monolithic tubes with shaped micro-channels and a method for making the same

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7767134B2 (en)
EP (1) EP1917210A2 (en)
JP (1) JP5384107B2 (en)
KR (1) KR101334430B1 (en)
EA (1) EA013275B1 (en)
UA (1) UA94585C2 (en)
WO (1) WO2007031876A2 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0019417D0 (en) * 2000-08-09 2000-09-27 Mat & Separations Tech Int Ltd Mesoporous carbons
US8591855B2 (en) * 2000-08-09 2013-11-26 British American Tobacco (Investments) Limited Porous carbons
GB0506278D0 (en) 2005-03-29 2005-05-04 British American Tobacco Co Porous carbon materials and smoking articles and smoke filters therefor incorporating such materials
BRPI0815065A2 (en) * 2007-08-01 2015-02-10 Philip Morris Products Sa DEGRADABLE CIGARETTE FILTERS
FR2957276A1 (en) 2010-03-15 2011-09-16 Francois Parmentier MULTICAPILLARY MONOLITH
DE102011050769A1 (en) * 2011-05-31 2012-12-06 Sven Pracht Filter element and filter for tobacco products and a method for producing the filter element
GB201109419D0 (en) 2011-06-06 2011-07-20 British American Tobacco Co Filter for a smoking article
GB201407642D0 (en) 2014-04-30 2014-06-11 British American Tobacco Co Aerosol-cooling element and arrangements for apparatus for heating a smokable material
FR3024432B1 (en) * 2014-08-01 2018-02-02 Epsilon Composite HYBRID TYPE STRUCTURE TUBE, IN PARTICULAR FOR AERONAUTICAL SEAT
GB201418817D0 (en) 2014-10-22 2014-12-03 British American Tobacco Co Apparatus and method for generating an inhalable medium, and a cartridge for use therewith
US10426199B2 (en) 2015-02-27 2019-10-01 British American Tobacco (Investments) Limited Cartridge, components and methods for generating an inhalable medium
GB201503411D0 (en) 2015-02-27 2015-04-15 British American Tobacco Co Apparatus and method for generating an inhalable medium, and a cartridge for use therewith
US9579628B2 (en) * 2015-04-15 2017-02-28 Air Products And Chemicals, Inc. Perforated adsorbent particles
EP3081292A1 (en) * 2015-04-15 2016-10-19 Air Products And Chemicals, Inc. Perforated adsorbent particles
GB201517471D0 (en) 2015-10-02 2015-11-18 British American Tobacco Co Apparatus for generating an inhalable medium
GB201618481D0 (en) 2016-11-02 2016-12-14 British American Tobacco Investments Ltd Aerosol provision article

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995028279A1 (en) * 1994-04-15 1995-10-26 Corning Incorporated Activated carbon honeycombs having varying adsorption capacities and method of making same
US5820967A (en) * 1995-02-27 1998-10-13 Corning Incorporated Extruded structures from thermosetting resins
US5972253A (en) * 1996-09-30 1999-10-26 University Of Kentucky Research Foundation Preparation of monolithic carbon fiber composite material
WO2003086116A1 (en) * 2002-04-12 2003-10-23 Philip Morris Products, S.A. Activated carbon fiber cigarette filter

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2881770A (en) 1954-05-27 1959-04-14 Eastman Kodak Co Fibrous tobacco smoke filters
US3101723A (en) 1960-11-15 1963-08-27 Philip Morris Inc Fibrous cigarette filter
US3353543A (en) 1964-12-02 1967-11-21 American Filtrona Corp Smoke filter
GB2020158B (en) 1978-04-21 1982-11-24 Cigarette Components Ltd Production of tobacco smoke filters
US4481958A (en) 1981-08-25 1984-11-13 Philip Morris Incorporated Combustible carbon filter and smoking product
GB8617831D0 (en) 1986-07-22 1986-08-28 British Petroleum Co Plc Production of porous shaped articles
US5057368A (en) 1989-12-21 1991-10-15 Allied-Signal Filaments having trilobal or quadrilobal cross-sections
US5510063A (en) * 1994-04-15 1996-04-23 Corning Incorporated Method of making activated carbon honeycombs having varying adsorption capacities
US5891221A (en) * 1994-12-23 1999-04-06 Alliedsignal Inc. Chemical reagent package and method of operation effective at removing a wide range of odors
US5947126A (en) * 1997-05-29 1999-09-07 Eastman Chemical Co. Environmentally disintegratable tobacco smoke filter rod
MY128157A (en) 2000-04-20 2007-01-31 Philip Morris Prod High efficiency cigarette filters having shaped micro cavity fibers impregnated with adsorbent or absorbent materials
MY138902A (en) 2000-04-20 2009-08-28 Philip Morris Prod "cigarette filters of shaped micro cavity fibers impregnated with flavorant materials"
US6857431B2 (en) * 2002-12-09 2005-02-22 Philip Morris Usa Inc. Nanocomposite copper-ceria catalysts for low temperature or near-ambient temperature catalysis and methods for making such catalysts
US6814786B1 (en) * 2003-04-02 2004-11-09 Philip Morris Usa Inc. Filters including segmented monolithic sorbent for gas-phase filtration

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995028279A1 (en) * 1994-04-15 1995-10-26 Corning Incorporated Activated carbon honeycombs having varying adsorption capacities and method of making same
US5820967A (en) * 1995-02-27 1998-10-13 Corning Incorporated Extruded structures from thermosetting resins
US5972253A (en) * 1996-09-30 1999-10-26 University Of Kentucky Research Foundation Preparation of monolithic carbon fiber composite material
WO2003086116A1 (en) * 2002-04-12 2003-10-23 Philip Morris Products, S.A. Activated carbon fiber cigarette filter

Also Published As

Publication number Publication date
US7767134B2 (en) 2010-08-03
EA200800166A1 (en) 2008-04-28
KR101334430B1 (en) 2013-11-29
WO2007031876A2 (en) 2007-03-22
US20070000508A1 (en) 2007-01-04
JP5384107B2 (en) 2014-01-08
EP1917210A2 (en) 2008-05-07
JP2008544938A (en) 2008-12-11
US20100163064A1 (en) 2010-07-01
KR20080022177A (en) 2008-03-10
WO2007031876A3 (en) 2007-07-26
UA94585C2 (en) 2011-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA013275B1 (en) Template carbon monolithic tubes with shaped micro-channels and a method for making the same
US7370657B2 (en) Activated carbon-containing sorbent
US6814786B1 (en) Filters including segmented monolithic sorbent for gas-phase filtration
US9259031B2 (en) Filter for a smoking article
RU2577838C2 (en) Smoking article comprising alkanoylated glucoside and method for production thereof
US7784470B2 (en) Cigarette filter with beaded carbon
US9907336B2 (en) Porous carbon materials and smoking articles and smoke filters therefor incorporating such materials
JP4916453B2 (en) Surface modified activated carbon in smoking articles
US7503960B2 (en) Smoking articles and filters with carbon fiber composite molecular sieve sorbent
AU2014313946B2 (en) Smoking article
CA2838913C (en) Porous carbon and methods of production thereof
EP1910592B1 (en) Method for producing carbon fibres
US20060174899A9 (en) Composite materials and their use in smoking articles
US20060180164A1 (en) Cigarette filter with beaded carbon
US6863074B2 (en) Cigarette filters comprising unfunctionalized porous polyaromatic resins for removing gas phase constituents from mainstream tobacco smoke
US7448392B2 (en) Smoking articles and filters with carbon-coated molecular sieve sorbent
WO2012172292A1 (en) Tobacco smoke filter with activated carbon

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KZ